如何提高圆柱齿轮泵滚齿加工精度？

齿轮产品是否能取胜国内、外市场，关键问题取决于齿轮制造的质量和成本。齿轮制造最常用的工艺就是滚剃工艺，虽然剃齿能提高齿轮的精度，但是由于剃齿加工工序的非强制性啮合特点，剃齿精度在很大程度上依赖于滚齿精度，可以说滚齿精度决定了齿轮的精度。因此滚齿中的一些误差项目如齿圈径跳、公法线变动量、基节偏差以及齿形齿向误差必须严格控制，才能制造出精确的齿轮。
 现就多年对齿轮制造理论的研究及生产现场经验的积累，介绍一些提高齿轮滚齿加工质量的方法及途径，供同行借鉴。
 一．滚齿加工精度分析
 圆柱齿轮泵精度主要有运动精度，平衡性精度和接触精度。滚齿加工中用控制公法线长度变动和齿圈径跳来保证运动精度，用控制齿形误差和基节偏差来保证工作平稳性精度，用控制齿向误差来保证接触精度。下面对滚齿加工中易出现的几种误差原因进行分析：
 （1）齿圆径向跳动误差（即几何偏心）   齿圆径向跳动是指在齿轮一转范围内，测头在齿槽内或轮齿上，与齿高中部双面接触，测头相对于轮齿轴线的最大变动量，也是轮齿齿圈相对于轴中心线的偏心，这种偏心是由于在安装零件时，零件的回转中心与工作台的回转中心安装不重合或偏差太大而引起，或因滚齿机顶尖和滚齿心轴顶尖孔制造不良，使定位面接触不好造成偏心，所以齿圈径跳主要从以上原因分析解决。
 （2）公法线长度误差（即运动偏心）  滚齿是用展成法原理加工齿轮的，从刀具到齿坯间的分齿传动链要按一定的传动比关系保持运动的精确性。但是这些传动链是由一系列传动元件组成的。它们的制造和装配误差在传动过程中必然集中反映到传动链的末端零件上，产生相对运动的不均匀性，影响轮齿的加工精度。公法线长度变动是反映齿轮牙齿分布不均匀的最大误差，这个误差主要是滚齿机工作台蜗杆副回转精度不均匀造成的，还有滚齿机工作台圆形导轨磨损、分度蜗轮与圆形导轨不同轴造成的，再者分齿挂轮齿面有严重磕碰或挂轮时咬合太松或太紧也会影响公法线变动超差。
 （3）齿形误差分析   齿形误差是指在齿形工作部分内，包容实际齿形廓线的理想齿形（渐开线）廓线间的法向距离。在实际加工过程中不可能获得完全正确的渐开线齿形，总是存在各种误差，从而影响传动的平稳性。在滚齿加工过程中渐开线齿形主要靠滚刀与齿坯之间保持一定的分齿来保证，所以，齿形误差主要是滚刀齿形决定的，滚刀刃磨质量不好容易出现齿形误差。同时滚刀在安装中产生的径向跳动、轴向窜动（即安装误差）也对齿形误差有影响。常见的齿形误差有不对称、齿形角误差（齿顶变肥或变尖）、产生周期误差等。
 （4）齿向误差分析   齿向误差是在分度圆柱面上，全齿宽范围内，包容实际齿向线的两条设计齿向线的端面距离。引起齿向误差的主要原因是机床、刀架的垂直进给方向与零件轴线有偏移，或滚齿机上尾座顶尖中心与工作台回转中心不一致，还有滚切斜齿轮时，差动挂轮计算误差大，差动传动链齿轮制造和调整误差太大。另外滚齿夹具和齿坯制造、安装、调整精度低也会引起齿向误差。齿轮泵的齿向误差来自于机床、齿坯、夹具的误差。
 （5）齿面粗糙度分析   齿面粗糙度不好一般有几种现象：发纹、啃齿、鱼鳞、撕裂。引起齿面粗糙度差的主要原因有以下几方面：机床、刀具、工件系统整体刚性不足、间隙大；滚刀和工件相对位置发生变化；滚刀刃磨不当、零件材质不均匀；切削参数选择不合适等。